硫有多种化合物，许多含硫化合物在工业上有重要的用途。（1）工业上可用黄铁矿、焦炭在有限的空...

硫有多种化合物，许多含硫化合物在工业上有重要的用途。

（1）工业上可用黄铁矿、焦炭在有限的空气中燃烧制备硫磺。

3FeS₂ + 12C+ 8O₂ Fe₃O₄ + nA↑+ 6S

A是________（写化学式）。若得到192克的硫磺，则产生标准状况下的A气体________L。    

（2）硫的氯化物常做橡胶工业的硫化剂。硫与氯气在一定条件下反应，得到两种硫的氯化物B和D。B物质中的含硫量为0.3107，D物质中的含氯量为0.5259，B的相对分子质量比D小32。计算确定这两种氯化物的分子式分别为________。

（3）硫化氢有毒。在120℃、101kPa，将H₂S和O₂在密闭容器中点燃，充分反应后又恢复到了原来的温度和压强时，气体体积减少30%，求原混合其气体中H₂S的体积分数。写出推导过程。（不考虑硫化氢的分解）

（4）硫代硫酸钠是重要的还原剂，可用亚硫酸钠和硫粉在水溶液中加热制得。取15.12g Na₂SO₃溶于80.0mL水中，加入5.00g硫粉，用小火加热至微沸，反应约1小时后过滤，将滤液蒸发至体积为30.0mL，再冷却到10℃，则理论上析出Na₂S₂O₃∙5H₂O多少克？写出推导过程。（已知：Na₂S₂O₃的溶解度，10℃时为60.0g/100g水，100℃时为207g/100g水。100℃时，Na₂S₂O₃饱和溶液的密度为1.14g/mL）。

高三化学计算题极难题查看答案及解析

硫、氮、稀土元素的单质和化合物应用广泛。

Ⅰ．（1）将硫铁矿和焦炭放在炼硫炉中，在有限空气中燃烧，发生下列反应：

3FeS₂ + 12 C + 8O₂ = Fe₃O₄ + 12CO + 6S

生成3mol硫时，被氧化的物质物质的量为___________。

（2）过硫酸钾化学式为：K₂S₂O₈，过硫酸结构式为

①过硫酸钾和过硫酸均有强氧化性，不稳定，容易分解，如2H₂S₂O₈=2H₂SO₄+2SO₃+O₂

下列能加快过硫酸分解的固体物质是________。

A．CuO      B．MnO₂          C．Fe₂O₃       D．NaNO₃

②已知硫酸锰(MnSO₄)和过硫酸钾两种盐溶液在催化剂存在下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。请写出上述反应的化学方程式：______________________________。

③若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有_________________。

Ⅱ．稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl₃易发生水解，由CeCl₃·6H₂O制备无水CeCl₃应采取的措施是_ _。

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硫及许多化合物有很多重要的应用。

（1）古代四大发明之一的黑火药是由硫磺、木炭粉和__________按一定比例混合而成。

（2）黄铁矿的主要成分是FeS2，用于工业制取硫酸。生产硫酸经历三个生产阶段：

①第一阶段将黄铁矿粉末投入沸腾炉里与空气燃烧生成氧化铁等，其反应的化学方程式为__________________，氧化产物是_______________。

②第二阶段是在氧化炉中将S进行催化氧化。已知6.4g SO2气体完全氧化为SO3气体放出14.8kJ的热量。写出该反应的热化学方程式为________________________。工业上采用常压生产，则提高SO3产率的措施还有______________________(写2种即可)

（3）亚硫酸钠（Na2SO3）可用于生产饮用水作去氯剂，写出去氯（Cl2）的离子方程式：_____________。

（4）五水硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)是一种重要的化工原料。工业上的一种生产方法是将SO2通入由Na2S与Na2CO3按特定比例配成的混合液中并在合适温度下进行反应，然后经一系列工艺结晶获得。写出SO2通入Na2S与Na2CO3混合液发生反应的化学方程式为_________________________。

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硫是一种在自然界分布较广的元素，试根据所学知识回答下列问题．

（1）单质硫可以从它的天然矿床或硫化物中制得，从黄铁矿（主要成分为FeS2）中提取硫时，可将矿石和焦炭的混合物放在炼硫炉，在有限的空气中燃烧，即可分离出硫：

FeS2+　　 　 　　 C+　　 　 　 O2　　 　 　　 ═Fe3O4+　　 　　 CO+　　 　 S

①已知该反应中O2得电子总数有3/4来自于C，试配平上述化学方程式；

②若某黄铁矿矿石中FeS2的质量分数为a%，在炼焦炉中硫的损失率为b%，则m吨上述矿石可制得 　　　　 吨硫．

（2）通常情况下，硫单质常以S8分子形式存在，试写出S8在充足的空气中燃烧的化学方程式： 　　　　 ．

（3）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3•5H2O），又名大苏打、海波，是一种用途非常广泛的化学试剂，遇酸立即分解，生成淡黄色沉淀，放出的气体能使品红溶液褪色，试写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式：　　 　　　　　　　 　　 ；

（4）过二硫酸是一种具有极强氧化性的硫的含氧酸：

①电解硫酸和硫酸铵的混合溶液，可制得过二硫酸盐，

总反应为：2H++2SO42﹣S2O82﹣+H2↑，其阳极反应方程式为：　 　　　　　　 　　 ；

②过硫酸盐在Ag+催化作用下能将Mn2+氧化成MnO4﹣，而S2O82﹣则被还原成SO42﹣，1mol S2O82﹣氧化Mn2+可制得　　　　 mol MnO4﹣．

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硼及其化合物在工业上有许多用途。工业上以铁硼矿为原料制备硼酸，铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素，它的主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4。

（1）基态铁原子的外围电子层排布为　　 　　 　 ，该元素位于元素周期表中的第　　　　　 族，在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中 　　　 　 　　 　 更稳定。

（2）以硼酸为原料可制得NaBH4, B原子的杂化方式为　　 　　　 　　 。

（3）工业上冶炼铝不用氯化铝，因为氯化铝易升华，其双聚物Al2Cl6结构如图所示。1mol该分子中含　　　　 个配位键，该分子　　 　　 　 （填“是”或“否”）平面型分子。

（4）依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照图中B、C、O、F元素的位置，用小黑点表示N元素的相对位置。

（5）Al单质为面心立方晶体，其晶体参数a=0.405nm，列式表示Al单质的密度：_________g·cm－3。

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硼及其化合物在工业上有许多用途。工业上以铁硼矿为原料制备硼酸，铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素，它的主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4。

（1）基态铁原子的外围电子层排布为_____________，该元素位于元素周期表中的第_____________族，在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中_____________更稳定。

（2）以硼酸为原料可制得NaBH4，B原子的杂化方式为_____________。

（3）因为氯化铝易升华，其双聚物Al2Cl6结构如图1所示．1mol该分子中含_____________个配位键，该分子_____________（填“是”或“否”）平面型分子。

（4）依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照图2中B、C、O、F元素的位置，用小黑点表示N元素的相对位置。

（5）Al单质为面心立方晶体，其晶体参数a=0.405nm，列式表示Al单质的密度：_____________g•cm-3。

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氮、磷、砷是原子序数依次增大的同一主族的三种元素，其化合物在工业农业中有重要用途。

(1)氮有多种重要的化合物。其中，N2O可用作发泡剂。

①NH3在加热和有催化剂的条件下，可以与O2反应生成N2O，该反应的化学方程式是_________。

②在体积为1L的密闭容器中充入1mol N2O气体，发生反应2N2O(g) 2N2(g)+O2(g)。在不同温度下N2O的平衡转化率如下图所示。该反应的△H_________0（填“>”、“<”或“=” ），P1_______P2（填“大于”、“小于”或“等于”），370℃时，该反应的平衡常数K=_________。

(2)PH3和NH3与卤化氢的反应相似，产物的结构与性质也相似，下列对PH3与HCl反应产物的推断正确的是_________（选填字母序号）。

a.能与NaOH溶液反应　　　　　　　 b.含有离子键与非极性共价键　　　 c.水溶液显酸性

(3)三价砷有剧毒，五价砷毒性减弱。含As2O3的污水可被次氯酸钠碱性溶液转化为AsO43-而降低毒性。该反应的离子方程式是_________。

(4)HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性由强到弱的关系是________，请用原子结构理论解释原因__________。

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氮化硅（ Si₃N₄）是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途．

I．工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：

方法一：直接氮化法：在1300℃－1400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为

________。

方法二：化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HC1，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是________．

方法三：Si（NH₂）₄热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si（NH₂）₄和一种气体（填分子式）________；然后使Si（NH₂）₄受热分解，分解后的另一种产物的分子式为________。

II．工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：

已知：X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色．

（1）原料B的主要成分是（写名称）________。

（2）写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：________。

（3）上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu________（填“能”或“不能”），写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式：

阳极：________；阴极：________。

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氮化硅（Si₃N₄）是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。

I．工业上有多种方法来制备氮氦化硅，常见的方法有：

方法一  直接氦化法：在1300~1400℃时，高纯粉状硅与纯氦气化合，其反应方程式为

________

方法二  化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氦气、氢气反应生成氦化硅和HCl，与方法一相比，用此法制得的氦化硅纯度较高，其原因是________。

方法三  Si（NH­₂）₄热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si（NH­₂）₄和一种气体

________（填分子式）；然后使Si（NH₂）₄受热分解，分解后的另一种产物的分子式为________。

II．（1）氨化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，此盐中存在的化学键类型有________。

（2）已知：25℃，101kPa条件下的热化学方程式：

3Si（s）+2N₂（g）==Si₃N₄（s）   △H=—750.2kJ/mol

Si（s）+2Cl₂（g）==SiCl₄（g）   △H=—609.6kJ/mol

H₂（g）+Cl₂（g）==HCl（g） △H=—92.3kJ/mol

请写出四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式：

________。

III．工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：

已知：X，高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色。

（1）原料B的主要成分是________。

（2）写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：________。

（3）上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu？________（填“能”或“不能”）。

写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式：

阳极：________；阴极：________。

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铜是重要金属，Cu及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答以下问题：

（1）CuSO4可由金属铜与稀硫酸并通入氧气反应制备，该反应的化学方程式为_______；

（2）无水CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，现象是________________；

（3）SO的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是_______；

（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为______；一种铜合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，该合金中每一层均为　　　　 　 　 （填“密置层”、“非密置层”），金原子的配位数为 　　　 　　 ；该晶体中，原子之间的作用力是________；

（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的晶胞结构结构相似，该晶体储氢后的化学式应为___________。若Cu原子与Au原子的距离为a cm，则该晶体储氢后的密度为　 　　　　 。（含a的表达式）

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